紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的裝置及方法，該裝置包括箱體及設置于箱體上方的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側分別設置有入風口和出風口；所述箱體內設置有一擋片，該擋片將箱體內部分成第一反應區(qū)和第二反應區(qū)，且所述擋片上設置有供空氣通過的通道孔；所述第一反應區(qū)內設有紫外燈，所述第二反應區(qū)的頂部設有淋水噴頭，所述第二反應區(qū)的內部還設有多孔填充材料。去除空氣中顆粒污染物和有機物的方法，包括以下處理步驟：1)以紫外燈照射污染的空氣；2)水淋洗經(jīng)步驟1)處理后的空氣，并以多孔材料對空氣中的污染物進行吸附凈化。本發(fā)明方法凈化的空氣不含臭氧，避免了二次污染。
【專利說明】紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的裝置及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空氣凈化的裝置及方法，尤其是一種紫外線照射去除空氣中顆粒 污染物和有機物的裝置及方法。

【背景技術】
[0002] 當前，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)的不斷擴張，對環(huán)境的污染也越來越嚴 重。在一些工業(yè)污染比較嚴重的區(qū)域，經(jīng)常會出現(xiàn)霧霾天氣。霾的形成與污染物的排放密 切相關，城市中機動車的尾氣排放和工業(yè)生產(chǎn)等煙塵排放源排出粒徑在微米級的細小顆 粒物，停留在大氣中，當無風、逆溫等不利于擴散的天氣出現(xiàn)時，就形成霾。霧霾中主要有 PM2. 5、PM10、二氧化硫和氮氧化物等。
[0003] 根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國大氣污染治理行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報 告》最新數(shù)據(jù)，從我國大氣污染排放量來看，2000-2011年，中國工業(yè)廢氣排放量年均增速為 19. 06%，由2000年的138145億標立方米增長至2011年的674509億標立方米，11年間增 長了 2. 39倍。
[0004] 近幾年的霧霾天氣已經(jīng)不僅僅出現(xiàn)在燃煤的冬季，霧霾天氣導致醫(yī)院"人滿為 患"。長期暴露在氮氧化物和PM2. 5、PM10中，會增加肺癌、腺癌等疾病的發(fā)病風險，據(jù)資料 顯示PM2. 5每增加5微克/立方米，發(fā)病風險增加18%。PM10每增加10微克/立方米，肺 癌發(fā)病風險增加22%，腺癌尤其明顯。污染時間越長，造成肺癌的機會就越大。2013年，中 國社會科學院、中國氣象局聯(lián)合發(fā)布的《氣候變化綠皮書：應對氣候變化報告》指出，霧霾天 氣現(xiàn)象會給氣候、環(huán)境、健康、經(jīng)濟等方面造成顯著的負面影響，可使慢性病加劇、使呼吸系 統(tǒng)及心臟系統(tǒng)疾病惡化，改變肺功能及結構、影響生殖能力、改變人體的免疫結構等。
[0005] 單獨使用185nm紫外線照射，雖然可以將難降解有機物的分子結構降解改變，但 很難達到分解成二氧化碳的徹底凈化，單純紫外線照射無法去除空氣中的粉塵；而單純用 水洗空氣不能去除不溶于水的有機物和表面是疏水性的粉塵顆粒。


【發(fā)明內容】

[0006] 針對以上現(xiàn)有技術的不足與缺陷，本發(fā)明涉及一種凈化空氣的裝置及方法，尤其 是一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的裝置及方法。
[0007] 本發(fā)明一種用紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的裝置，包括箱體及設 置于箱體上方的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側分別設置有入風口和出風口；所述箱 體內設置有一擋片，該擋片將箱體內部分成第一反應區(qū)和第二反應區(qū)，且所述擋片上設置 有供空氣通過的通道孔；所述第一反應區(qū)內設有紫外燈，所述第二反應區(qū)的頂部設有淋水 噴頭，所述第二反應區(qū)的內部還設有多孔填充材料。
[0008] 本發(fā)明所述的紫外燈設置于石英玻璃管內，石英玻璃管通過箱蓋上的安裝孔設置 于第一反應區(qū)內。
[0009] 本發(fā)明所述的紫外燈的波長為185nm。
[0010] 本發(fā)明所述多孔填充材料為：耐腐蝕金屬、高分子有機材料或花崗巖石材。
[0011] 本發(fā)明所述入風口的水平位置低于出風口。
[0012] 本發(fā)明所述箱體的內壁涂布有光催化劑。
[0013] 本發(fā)明所述第一反應區(qū)內設有風機。
[0014] 本發(fā)明所述第二反應區(qū)的底部設有循環(huán)水泵及排水閥。
[0015] 本發(fā)明的循環(huán)水泵還可以置于第二反應區(qū)（II )內。
[0016] 根據(jù)裝置使用的場地空間大小的不同，可以調整紫外燈數(shù)量。
[0017] 本發(fā)明紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的裝置的結構見圖1、圖2。
[0018] 本發(fā)明一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的方法，包括以下處理步 驟：
[0019] 1)以紫外燈照射污染的空氣；
[0020] 2)水淋洗經(jīng)步驟1)處理后的空氣，并以多孔材料對空氣中的污染物進行吸附凈 化。
[0021] 上述方法的特征在于：該方法先用波長185nm的紫外燈照射污染的空氣后，再用 水淋洗紫外線照射后的空氣。
[0022] 本發(fā)明裝置及方法的工作過程是：空氣通過風機抽入凈化裝置后，污染的空氣先 進入第一反應區(qū)（I )中，波長185nm紫外燈照射后，再進入第二反應區(qū)（II )，紫外線照射 后的空氣經(jīng)水淋洗經(jīng)后排出。
[0023] 本發(fā)明的工作原理是：波長185nm的紫外線燈，光子能量較大，有較高分解能力， 波長185nm紫外線的電離作用可以利用環(huán)境空氣產(chǎn)生臭氧（03)，臭氧的強氧化作用能夠凈 化空氣，另外，185nm紫外線可以直接分解污染物分子，將疏水集團與分子鏈之間的化學鍵 打開，化學鍵斷開部分用水中的氫離子和氫氧離子補充形成親水基，形成兩個溶于水的化 學物質，再用水淋洗時能夠清洗有機物和粉塵顆粒，同時去除臭氧。
[0024] 利用本發(fā)明裝置凈化空氣時，能將空氣中的顆粒污染物和有機物去除的同時，避 免臭氧逸出后造成的二次污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 下面結合附圖與具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：
[0026] 圖1 :本發(fā)明裝置的整體圖；
[0027] 圖2 :本發(fā)明裝置的A-A向剖視圖。
[0028] 圖中：1-入風口、2_出風口、3_紫外燈、4_石英玻璃管、5_通道孔、6_多孔填充材 料、7-循環(huán)水泵、8-排水閥、9-水噴頭、10-箱蓋、11-風機、12-箱體、13-擋片、14-安裝孔、 I -第一反應區(qū)、II -第二反應區(qū)。

【具體實施方式】
[0029] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的 裝置，包括箱體12及設置于箱體上方的箱蓋10,所述箱體12的兩側分別設置有入風口 1和 出風口 2 ;箱體12內部優(yōu)選中部位置設置有一擋片13,并通過該擋片13將箱體12內部分 成第一反應區(qū)I和第二反應區(qū)II，所述擋片13上設置有供氣體流通的通道孔5 ;所述第一 反應區(qū)I內設有通過箱蓋10上的安裝孔14設置于第一反應區(qū)I石英玻璃管4以及設于石 英玻璃管4內的紫外燈3,所述紫外燈3的波長為185nm ;所述第二反應區(qū)II的頂部設有淋 水噴頭9,第二反應區(qū)II的內部有多孔填充材料6,所述多孔填充材料6優(yōu)選花崗巖石材。此 夕卜，所述箱體12的內壁涂布有光催化劑；所述裝置還包括設于第一反應區(qū)內的風機11，以 及與第二反應區(qū)II的底部相連的循環(huán)水泵7和排水閥8。
[0030] 采用如上所述的裝置，對空氣進行凈化處理，其處理過程包括：
[0031] 1)以風機11為動力源的氣流通道，通過風機11將空氣抽入第一反應區(qū)I內，在第 一反應區(qū)I內，用波長185nm的紫外燈照射污染的空氣；
[0032] 2)經(jīng)過波長185nm紫外燈照射后的空氣進入第二反應區(qū)II，以淋水噴頭9用水淋 洗，在凈化空氣的同時除去第一反應區(qū)照射后產(chǎn)生的臭氧，并經(jīng)第二反應區(qū)II內的多孔填 充材料6吸附去除空氣中的污染物后經(jīng)出風口 2排出裝置外，淋水噴頭9產(chǎn)生的水經(jīng)循環(huán) 水泵7及排水閥8排出裝置外。
[0033] 本裝置在試驗溫度25_30°C、相對濕度65-70%的條件下進行檢測，開機時空氣中 的ρΜ2· 5、ρΜΙΟ、苯，分別為183 μ g/m3、324 μ g/m3、2. lmg/m3,開機運行3小時后，分別降為 6. 2 μ g/m3、14. 5 μ g/m3、0. 95mg/m3,另外也未檢測到臭氧，結果顯示去除空氣中的顆粒污 染物和有機物效果顯著。
[〇〇34] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；凡是依本 發(fā)明所作的等效變化與修改，都被本發(fā)明權利要求書的范圍所覆蓋。
【權利要求】
1. 一種用紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的裝置，包括箱體及設置于箱體 上方的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側分別設置有入風口和出風口；所述箱體內設置 有一擋片，該擋片將箱體內部分成第一反應區(qū)和第二反應區(qū)，且所述擋片上設置有供空氣 通過的通道孔；所述第一反應區(qū)內設有紫外燈，所述第二反應區(qū)的頂部設有淋水噴頭，所述 第二反應區(qū)的內部還設有多孔填充材料。
2. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的紫外燈設置于石英玻璃管內，所述 石英玻璃管通過箱蓋上的安裝孔設置于第一反應區(qū)內。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述的紫外燈的波長為185nm。
4. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述多孔填充材料為：耐腐蝕金屬、高分 子有機材料或花崗巖石材。
5. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述入風口的水平位置低于出風口。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述箱體的內壁涂布有光催化劑。
7. 根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述第一反應區(qū)內設有風機。
8. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述第二反應區(qū)的底部設有循環(huán)水泵及 排水閥。
9. 一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機物的方法，其特征在于：包括以下處 理步驟： 1) 以紫外燈照射污染的空氣； 2) 水淋洗經(jīng)步驟1)處理后的空氣，并以多孔材料對空氣中的污染物進行吸附凈化。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于：所述紫外燈的波長為185nm。
【文檔編號】B01D53/72GK104084038SQ201410348446
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權日:2014年7月21日
【發(fā)明者】張連峰 申請人:深圳市開天源自動化工程有限公司